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类型合金元素吸收率.doc

  • 上传人:j35w19
  • 文档编号:7133652
  • 上传时间:2019-05-06
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    合金元素吸收率.doc
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    1、2.7.5 合金元素吸收率各种铁合金的加入量可按下列公式计算:合金加入量= (2-17)10%合 金 元 素 的 吸 收 律铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分钢 种 规 格 中 限刚种规格中限%= (2-18)2钢 种 规 则 下 限钢 种 规 则 上 限 合金增碳量= (2-19)1010碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量2.7.5.1 合金元素吸收率钢水量和合金元素的吸收律必须估算准确,才能确保钢水成分稳定。钢水收得率可根据装入量确定,有的厂家按装入量的 90%计算。合金元素的吸收率是指合金元素进入钢中的质量占合金元素加入总量的百分比。合金元素吸

    2、收率又称为收得率或回收率( ) ;所炼钢种、合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素,均对合金元素吸收率有影响。先加入的合金,吸收率低;脱氧能力强的合金元素吸收率低;合金粉末多,密度小,吸收率低。吸收率= (2-20)%10合 金 元 素 加 入 总 量合 金 元 素 进 入 钢 中 质 量不同合金元素吸收率不同;同一种合金,钢种不同,吸收率也有差异。炼钢生产要根据不同钢种,总结出各种合金元素的吸收律,见表 2-16.表 2-16 某厂部分钢种合金元素的吸收律钢种 Fe-Mn( Mn=68%)Mn%Fe-Si( Si=75%)Si%Fe-V( v=42%)v%16Mn20g3525MnSi

    3、45SiMnVU71857885889091.780667580858075镇静钢的加铝量取决于 C 和 Si 的含量、钢水温度以及是否需要控制晶粒度。经验证明,为了得到细晶粒的钢,刚中铝含量应达到 0.02%0.05%,为此每吨钢铝的加入量应为0.42.0kgt,终点炭含量高的钢种家铝量少些,碳含量低的钢种加铝量要多些。铝的吸收律波动很大,各厂家应根据自己的具体情况研究确定。例如有的钢厂吹炼 08Al 时,钢包内加铝铁脱氧,铝的吸收率只有 25%。表 2-17 首钢二炼钢厂 Al-Ba-Si 加入量终点C%0.130.140.110.120.090.100.070.080.050.060.0

    4、4 0.03 0.02加入量kg.0.286 0.571 0.952 1.333 1.810 2.190 2.571 3.3331t2.7.5.2 余锰量终点钢水余锰量也是确定合金加入量的另一个经验数据,余锰量占铁水锰的百分比一般根据钢水终点碳含量确定,见表 2-18.凡影响终点渣 Tfe 增高的因素,钢中余锰量都降低,反之余锰量会增高。目前转炉用铁水均为低锰铁水,终点钢中余锰量很低。表 2-18 沸腾钢余锰、锰吸收率、钢包调铝量(无后吹条件推荐值)终点 C%余锰占铁水猛的百分比%Fe-MnMn%钢包加铝量g 1t0.210.28 40 750.140.20 40 70 C0.16%加 240

    5、.110.13 35 65 48950.080.10 2530 6065 1191670.050.07 20 5560 1902860.020.04 1020 3040 3105482.7.5.3 沸腾钢合金加入量确定沸腾钢之加 Fe-Mn,并用铝调整钢水氧化性。计算锰铁加入量例一。例一 冶炼 Q235AF 钢,用高碳 Fe-Mn 脱氧,计算吨钢锰铁加入量和锰铁的增碳量。已知条件如下:%项目C Si MnQ235AF 0.140.22 0.07 0.300.60高碳 Fe-Mn 7.0 70%90 70解:设余锰量 Mn,余=0.14%Mn=70%钢种锰规格中限%= 2%钢 种 锰 规 格 下

    6、 限钢 种 锰 规 格 上 限 = =0.45%30.6.高碳 Fe-Mn 锰的成分:70%高碳 Fe-Mn 加入量:合金加入量= =6.33kgt10%合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限增碳量= 10%碳 吸 收 率合 金 含 碳 量合 金 加 入 量= 4.9.736答:每吨钢加高碳 Fn-Mn 合金 6.33kg,合金增碳量为 0.040%由于合金的加入,增加钢水碳含量 Fe-Mn 代替部分高碳 Fe-Mn 脱氧合金化。例二 冶炼 Q195AF 钢,用高碳 Fn-Mn、中碳 Fe-Mn 各一半脱氧合金化,铁水合金

    7、成分如下:%项目C Si MnQ195AF 0.060.12 0.05 0.250.50铁水 4.00 0.35 0.30高碳 Fn-Mn 7.0 72中碳 Fe-Mn 0.9 76计算锰铁加入量和增碳量各为多少?解:设 由表 2-18 知余锰量:%,06.C;锰 吸 收 率 :余 506.32,Mn钢种锰规则中限%= 2%钢 种 锰 规 格 下 限钢 种 锰 规 则 上 限 = 375.0%.50.高碳 Fe-Mn 加入量:合金加入量= tkg98.3105726.3.010%. )( 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 和 金 元 素 含 量 )终 点 残 余 成 分( 刚 种 规

    8、格 中 限中碳 Fe-Mn 加入量: tkg7.310%576.3.0 10. )( 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 )终 点 残 余 成 分( 钢 种 规 则 中 限合 金 加 入 量 %10碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量增 碳 量 高碳 Fe-Mn 增碳量: 025.1109.783中碳 Fe-Mn 增碳量: 3.%.总增碳量:0.025%+0.003%=0.028%答:每吨钢水加高碳 Fe-Mn 合金 3.98%kg,中碳 Fn-Mn 合金 3.77kg。合金增碳量为0.028%。例三 若其他条件与例 2 同,每吨钢只加入高碳 Fe-

    9、Mn 合金 3kg。应补加中碳 Fn-Mn 多少?增碳量又是多少?解:其他步骤同例 2;3kg 高碳 Fe-Mn 增锰量:tkgF69.4 10%Mn-e18.010572.3 10 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 高 碳 锰 铁 增 锰 量终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量 加 入 量 :中 碳 锰 吸 收 率合 金 锰 含 量合 金 加 入 量增 锰 量 %189.0109%7.3 10n-e碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量增 碳 量 增 碳 量 :高 碳 F%023.8.019. 8.1.64 %100:Mn

    10、-ekg. 总 增 碳 量 : 碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量增 碳 量 增 碳 量中 碳 F答:每吨钢加中碳 Fe-Mn 合金 4.69kg,合金增碳量为 0.023%。2.7.5.4 镇静钢合金加入量确定A 二元合金加入量确定镇静钢使用两种以上合金脱氧时,合金加入计算步骤如下:(1) 若用单一合金 Fe-Mn 和 Fe-Si 脱氧时,分别计算 Fe-Mn 和 Fe-Si 加入量;(2) 若用 Mn-Si 合金、Fe-Si、Al-Ba-Si 等符合合金脱氧合金化时,先按钢种 Mn 含量中限计算 Mn-Si 加入量,再计算各合金增硅量;最后把增硅量做残余成分,计算硅铁补加数

    11、量;(3) 当钢中 比值低于硅锰合金中 比值时,根据硅含量, 中 余中 ,nSiMiSMn计算 Mn-Si 合金加入量及补加 Fe-Mn 量。例四 冶炼 16Mn 钢,若采用 Mn-Si、Al-Ba-Si、Ca-Si、合金脱氧合金化,每吨钢水加 Al-Ba-Si 合金 0.75kg,Ca-si 合金 0.70kg,计算 Mn-Si 合金和 Fe-Si 合金加入量各种合金成分如下:%项目C Si MnMn-Si 1.6 18.4 68.5Fe-Si 75Al-Ba-Si 0.10 42Ca-Si 0.8 5816Mn 0.140.22 0.200.60 1.201.6090 80 85设 计 算

    12、 合 金 加 入 量 。余 %,16.0,nM解:先计算 Mn-Si 加入量:%032. %10857.0Si-a5. 42.i-Bl Si-akg7.0i-Balkg7.03118%.42.3Si-nkg %100tkg3.2185.6104 10i 合 金 增 硅 量合 金 增 硅 量 合 金 的 增 硅 量 :和每 吨 钢 水 加 入 合 金 增 硅 量 : 硅 吸 收 率合 金 硅 含 量合 金 加 入 量增 硅 量 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 和 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量CACAMS因 Si 量不足,补加 Fe-

    13、Si 量: tkg48.018075%3231.40. %10Si-e 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 和 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量F答:每吨钢水需加入 Mn-Si 合金 21.30kg,Fe-Si 合金 0.48kg。例五:在例 4 中,若去包样分析成分为 Si=0.36%, MN=1.32%,问钢水成分是否超出规格,并核算合金元素的实际吸收率。解:根据公式 2-17 可推得:%0.721 70.%58.0428.07531486.9.2.6103n 10% SiM硅 元 素 吸 收 率 :锰 元 素 吸 收 率 : 合 金

    14、 加 入 量铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分钢 种 实 际 成 分合 金 元 素 吸 收 率答:钢水成分未出阁,锰元素的实际吸收率为 79.5%,硅元素的实际吸收率为 72.0%。B 多元合金加入量确定例六: 吹炼钢种为 10MnPNbRE,余锰量为 0.10%,余磷量为 0.010%,钢种成分、铁合金成分及元素吸收率如下:%名称C Si Mn P S Nb RE Ca10MnPNbRE 0.14 0.200.600.801.200.060.120.05 0.0150.0500.20Fe-Nb 6.63 1.47 56.51 0.79 4.75中碳 Fe-Mn0.

    15、48 0.75 80.00 0.20 0.20Fe-p 0.64 2.18 14.0 0.048Fe-RE 0.38 31Ca-Si 64.48 20.6Fe-Si 75Al-Ba-Si 0.10 42 0.03 0.02%95 75 80 85 70 100每吨钢加入脱氧剂量:Ca-Si 合金 Al-Ba-Si 合金 。;tkg2tkg1计算 1t 钢水合金加入量和增碳量。解:计算步骤:先算合金表中稀有元素合金加入量,后算其他各种加入量,即按如下顺序计算:Fe-REFe-Nb中碳 Fe-MnFe-PFe-Si%097.11075%48.621)5( 07.6850.1401.26.09. 1

    16、0%P-e 01085.31Si-Bal 12.2.67Mne %06.1085%9.Nb- 1P-e4 tkg16.70801.2.%.110%n-eM42.011085.67.9 10Nb-en)3( 7.9107%5.402 10%-%b-etkg84.1035.0 10RE-e1 增 硅 量 硅 吸 收 率合 金 硅 含 量合 金 加 入 量增 硅 量 合 金 加 入 量 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 和 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量加 入 量 :増 磷 量増 磷 量中 碳 増 磷 量 磷 吸 收 率合 金 磷 含 量合

    17、 金 加 入 量増 磷 量 合 金 加 入 量)( 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量加 入 量 :中 碳 锰 吸 收 率合 金 锰 含 量合 金 加 入 量增 锰 量 增 锰 量 :合 金 加 入 量中 碳 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限加 入 量)( 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量加 入 量 :)(SiCaiFe tkgFA

    18、FFFtkgF%07.10%95 %)10.92.1%64.0748.163.984.(6tkg92.1 107532.18.0.04.%1.07.4. %032.1075.4218.%.38. 01.0751.26401.0754.19% 碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量增 碳 量) 增 碳 量 :( 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分刚 种 规 格 中 限合 金 加 入 量加 入 量 :增 硅 量增 硅 量增 硅 量 增 硅 量中 碳 增 硅 量 硅 吸 收 率合 金 硅 含 量合 金 加 入 量增 硅 量SiFeiB

    19、aAlREFePMneNbF终点炭应控制在 0.14%-0.07%=0.07%以下,实际上,按 0.05%0.07%控制。答:每吨钢加入 Fe-RE 合金 4.84kg,Fe-Nb 合金 9.77kg,中碳 Fe-Mn 合金 7.16kg,Fe-P 合金 1.92kg,增碳量为 0.07%。C 微调成分合金补加量计算在真空精炼装置中,合金元素吸收率大大提高,如在 RH 精炼时,合金元素吸收率见表 2-19表 2-19 RH 精炼时合金元素吸收率合金元素Mn Si C Al Cr V Ti B Nb P Cu Ni Mo吸收909590 95 75 100 100 75 708095 95 10

    20、0 100 100%例七: 冶炼 MlMnVB 钢,规格成分以及钢水进入 RH 精炼站取包样测得成分见下表。求每吨的合金加入量为多少?%项目C Si Mn P S V BMlMnVB规格成分0.130.170.08 1.301.500.025 0.015 0.0850.1050.00100.0030入精炼站包样0.12 0.04 1.25 0.020 0.010中碳 Fe-Mn0.9 2.0 70Fe-V 0.6 1.8 42Fe-B 11解:各元素吸收率按表 2-19。合金加入量: %03. %101095.26956.2 0tkg26.17025.4.1Mn-e 38%.B10%tkg26

    21、.1042-0.95V-e 10碳 吸 收 率合 金 碳 含 量合 金 加 入 量增 碳 量 合 金 加 入 量中 碳 合 金 加 入 量 合 金 元 素 吸 收 率钢 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分钢 种 规 则 中 限合 金 加 入 量 合 金 元 素 吸 收 率铁 合 金 中 合 金 元 素 含 量 终 点 残 余 成 分钢 铁 规 格 中 限加 入 量FtF%01. %10109)123268.26( 硅 吸 收 率合 金 硅 含 量合 金 加 入 量增 硅 量答:每吨钢加入 Fe-V 合金 2.26kg、Fe-B 合金 0.23kg、中碳 Fe-Mn 合金

    22、 2.26kg,C、Si 成分均为出格。2.8 吹损及喷溅2.8.1 吹损顶吹转炉的出钢量比装入量少,这说明在吹炼过程中有一部分金属损耗,这部分损耗的数量就是吹损,一般用其占装入量的百分比来表示。(2-22)%10钢 铁 装 入 量出 钢 量装 入 量钢 铁 料吹 损(2-23)吹 损钢 铁 料 装 入 量出 钢 量钢 水 收 得 率 铁矿石(或氧化铁皮)用量对出钢量有影响,若铁矿石(或氧化皮)用量多,则出钢量有所增加,吹损有所减少。氧气顶吹转炉主要是以铁水为原料。铁水吹炼成钢,要出去部分 C、Si、Mn、P、S 等杂质元素;另外,还有一部分铁被氧化。铁被氧化成的氧化铁,一部分随炉气排走,另一

    23、部分留在熔渣中。吹炼过程中的喷溅也损失一部分金属。吹损就是有这些部分组成的。下面举一个实例计算吹损,为了方便起见,以 100kg 金属料为计算单位。(1) 烧损吹炼 Q235B 钢,元素烧损如表 2-20 所示,100kg 金属烧损为 4.438kg。表 2-20 100kg 金属烧损量成分 %项目C Si Mn P S金属料平均 3.88 0.475 0.310 0.038 0.038钢水(终点) 0.15 痕量 0.124 0.004 0.025氧量化kg 3.37 0.475 0.186 0.034 0.013(2)烟尘损失转炉烟气采用未然法净化系统时,吹炼过程中炉气烟尘中氧化铁约占 9

    24、0%,而其中。每 100kg 金属料产生 1.16kg 烟尘中金属损失是:%70e20e32 , 尘尘 , FCOFkg794.0162.72561. 式中 112两个铁原子的相对原子质量;160 的分子相对分子质量;32eOF72FeO 的分子相对质量。(3)渣中 和 FeO 的损失32吹炼过程中铁的氧化物除被炉气带走一部分外,另一部分进入炉渣。若渣量为金属量的7.777%,若渣中 。这部分铁的损失为:%3e(92e ),)( OFOFkg708.16375%7.10)((4)渣中的金属损失在吹炼过程中渣中悬浮部分金属铁珠,随渣倒掉。若渣中金属铁珠占渣量的 8%计算,则铁的损失为:kg62.087.10(5)机械损失由于控制不当而产生喷溅,有金属损失,一般约占 0.93%2.06%,若按 1.2%计算,则损失为: kg2.1%.0总的金属损失为: kg762.0.6.794.38. 以上的数字来看,吹损的主要部分是氧化损失,即烧损;其次是机械损失。烧损是不可避免的,其数值的大小将随所炼钢种和铁水成分的不同而有所区别。机械损失是可以控制减少的。

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